4.4 Steuerung und Regelung von Kochstellen

Für das schnelle Ankochen und Erhitzen von Speisen wird eine hohe Wärmeleistung benötigt. Schonendes Fortgaren und Weitergaren benötigt eine dem jeweiligen Lebensmittel und Garvorgang angepasste niedrigere bzw. sehr geringe Wärmeleistung. Die fein abgestimmte Steuer- oder Regelung der Heizleistung erfüllt diese Anforderungen. Abhängig von der Beheizungsart und dem Anschaffungspreis werden unterschiedliche Systeme eingesetzt.

4.4.1 Kochstellen mit Stufenschaltung

Einstellkennzeichnung:
0 • 1 • 2 • 3 (• = Zwischenstufen)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3  
0 1 2 3 4 5 6  

Normal- und Blitzkochplatten sind mit 3 Heizleitern mit jeweils unterschiedlicher Heizleistung (Widerständen) ausgestattet. Durch Parallel-, Einzel- oder Reihenschaltung der Heizleiter entstehen 6 verschiedene Heizleistungen, die eine Anpassung der Wärmezufuhr an verschiedene Garverfahren und -mengen ermöglichen.

Tabelle 4Tabelle 5

Kochzonen mit Strahlungsbeheizung durch Heizwendel können ebenfalls mit einer Stufenschaltung ausgestattet sein. Die Heizwendel ist in diesem Fall auf 3 Heizleiter aufgeteilt und funktioniert nach dem selben Prinzip wie bei den Kochplatten.

Wird bei einer Kochplatte oder -zone eine niedrige Stufe gewählt, wird nur die der Einstellung zugeordnete Leistung vom Stromnetz entnommen, z. B. 850 W (Normalkochplatte mit 18 cm Ø, Stufe 2). Die Einstellung erfolgt über einen Drehschalter an der Bedienblende und wird als Siebentaktschaltung (6 Stufen und Aus) bzw. Siebentaktkochstelle bezeichnet.

4.4.2 Kochstellen mit stufenloser Einstellung

Einstellkennzeichnung:
  • 1 bis 3
  • 1 bis 9 mit bis zu 8 Zwischenstufen (•)
  • 1 bis 12
  • 1 bis 13 (1 - 10 plus Schmelzstufe, Warmhaltefunktion, Turbostufe (Bauknecht))

Kochstellen mit stufenloser Einstellung ermöglichen eine noch genauere Anpassung des Wärmebedarfs an die unterschiedlichen Gargutmengen.

Um eine Kochstelle mit stufenloser Einstellung steuern zu können, darf sie nur über einen Heizleiter verfügen. Sind mehrere Heizleiter vorhanden, wie z. B. bei einer Kochplatte oder Mehrkreiskochzone, werden diese zu einem Heizkreis zusammengefasst. Der Heizkreis kann zur Wärmeregulierung nur ein- oder ausgeschaltet werden und bezieht während der „Ein-Phase“ die volle Leistung. Die Steuerung kann auf zwei Arten erfolgen: durch einen Energieregler oder einen Mikroprozessor.

Der Energieregler ist unmittelbar hinter dem Drehschalter der Kochstelle angeordnet. Die Regelung erfolgt im wesentlichen durch ein beheiztes Bimetall. Wird die Kochstelle eingeschaltet, fließt gleichzeitig Strom zum Heizwiderstand der Kochstelle und in die Beheizung des Bimetalls. Dadurch erwärmt sich das Bimetall und biegt sich. Die Einstellung am Drehschalter bewirkt, dass durch die Kurvenscheibe der Abstand zwischen Bimetall und Reglerkontakt verändert und somit die Beheizung des Bimetalls und der Kochstelle geschaltet wird.

Funktionsschema stufenlos einstellbare Kochstelle

Bild: Funktionsschema stufenlos einstellbare Kochstelle - Leistungssteuerung durch Energieregler

Je nach Schalterstellung schaltet der Energieregler längere oder kürzere Intervalle. Eine hohe Merkzahl gibt einen großen Abstand vor. Dies führt zu einer langen Einschaltdauer des Heizleiters und kurzen Pausen und damit zu einer hohen Leistung. Bei der Wahl einer niedrigen Merkzahl liegt ein kleiner Abstand vor. Dadurch wird eine kurze Einschaltdauer des Heizleiters und lange Pausen und damit eine geringe Leistung erzielt. In der höchsten Einstellung ist die Heizung ständig eingeschaltet.

Leistungsdiagramm eines Energiereglers

Bild: Leistungsdiagramm eines Energiereglers

An der Leistungskennlinie kann die durchschnittliche Einschaltdauer, bezogen auf die höchste Einschaltdauer, in Prozent (% ED) abgelesen werden. Sie ermöglicht, bei unterschiedlichen Kochstellen und Drehschalterkennzeichnung (z. B. bis 9 oder 12) eine vergleichbare Einstellung zu finden.

Leistungskennlinie eines Energiereglers

Bild: Leistungskennlinie eines Energiereglers, 7-70 % Regelbereich

Ist die Leistungszufuhr eines Energiereglers z. B. zwischen 6 und 70 % stufenlos einstellbar, so ergeben sich Heizleistungen wie sie in der folgenden Tabelle aufgeführt sind. Ein Vergleich mit dieser Tabelle zeigt, dass durch den Einsatz eines Energiereglers bei niedrigster Einstellung eine geringere Wärmezufuhr erreicht wird.

Leistungswerte von Kochstellen mit stufenloser Schaltung (Beispiel E.G.O)
Stufe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ø 18 cm 1500 W N 105 W 135 W 165 W 225 W 255 W 300 W 375 W 450 W 570 W 750 W 1050 W 1500 W
Ø 18 cm 1500 W B 140 W 180 W 220 W 300 W 340 W 400 W 500 W 600 W 760 W 1000 W 1400 W 2000 W

Alternativ kann die Steuerung einer stufenlos einstellbaren Kochstelle durch einen Mikroprozessor (elektronischer Energieregler) erfolgen. Darin sind die Ein- und Ausschaltzeiten des Heizleiters für die verschiedenen Merkzahlen programmiert. Die Wahl einer hohen Merkzahl bewirkt eine lange Einschaltdauer des Heizleiters und kurze Pausen und damit eine hohe Leistung. Eine niedrige Merkzahl bewirkt eine kurze Einschaltdauer des Heizleiters und lange Pausen und damit eine geringe Leistung. In der höchsten Stufe ist die Beheizung ständig eingeschaltet. Die niedrigste Einstellung liegt im allgemeinen noch unter der einer Kochstelle mit Energieregler.

4.4.3 Automatikkochstellen

Bei Automatikkochstellen (A), auch als Kochstellen mit Ankochautomatik/-elektronik bezeichnet, erfolgt das Umschalten von hoher Leistung zum Ankochen/Erhitzen auf niedrigere Leistung zum Weitergaren selbsttätig und kann überwiegend mit einer Einstellung durchgeführt werden.

Bei Nutzung der Ankochautomatik/-elektronik wird zu Beginn des Garvorganges die Einstellung für das später folgende Fortkochen und Weitergaren entsprechend der Kennzeichnung in Stufen oder stufenlos gewählt. Damit ist für eine vom Hersteller festgelegte Zeitspanne die volle Heizleistung für das Ankochen eingeschaltet. Danach wird automatisch die gewählte niedrigere Einstellung wirksam. Das erspart das sonst notwendige Umschalten. Die Ankochdauer kann optisch angezeigt werden und lässt sich z.T. mit einer Schaltuhr kombinieren. Die einzelnen Systeme unterscheiden sich teilweise in der Handhabung.

Zeit- und Leistungskennlinie

Bild: Zeit- und Leistungskennlinie E.G.O Ankochelektronik

4.4.3.1 Zeitabhängig gesteuerte Automatikkochstellen

Die Mehrzahl der zeitlich gesteuerten Automatikkochstellen wird durch kurzes Drehen des Drehschalters über 9 bzw. 12 hinaus auf „A” aktiviert. Danach wird die gewünschte Fortgareinstellung z.B. 5 gewählt. Die Ankochzeiten sind auf die Garvorgänge abgestimmt und variieren für die Einstellungen 1 bis 8 oder 11. Dies gilt auch für fest programmierte Zwischenstufen, die z. T. durch das Aufleuchten eines Punktes in der Anzeige sichtbar gemacht werden. Nach Ablauf der Ankochzeit wird die Energiezufuhr entsprechend der Fortgareinstellung gesteuert/geregelt. Bei der höchsten Einstellung ist die volle Leistung kontinuierlich eingeschaltet. Die Ankochzeiten sind von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich.

Ankochdauer bei Nutzung verschiedener Ankochsysteme
AEG Ankochelektronik für Strahlungsbeheizung AEG Ankochelektronik für Induktionskochfelder Bosch/Siemens Ankochelektronik für Strahlungsbeheizung2 Bosch/Siemens Ankochelektronik für Induktionskochfelder
Schalterstellung Ankochdauer Ankochdauer - Fortkochleistung 1 Ankochdauer Ankochdauer
1 1,0 Min. keine - 57 W 2,0 Min. 1,0 Min.
1• nicht vorhanden nicht vorhanden 2,4 Min. 1,2 Min.
2 1,7 Min. 0,26 Min - 120 W 2,8 Min. 1,4 Min.
2• 2,7 Min. 1,35 Min. 179 W 4,0 Min. 2,0 Min.
3 4,8 Min. 3,12 Min. - 204 W 4,4 Min. 2,2 Min.
3• 5,5 Min. 4,40 Min. - 275 W 5,0 Min. 3,0 Min.
4 6,5 Min. 5,85 Min. - 295 W 5,5 Min. 3,2 Min.
4• 8,2 Min. 8,20 Min. - 360 W 6,1 Min. 3,5 Min.
5 10,2 Min. 10,2 Min. - 400 W 7,7 Min. 4,3 Min.
5• 12,5 Min. 10,6 MIn. - 425 W 11,6 Min. 6,3 Min.
6 2,0 Min. 1,4 Min. - 500 W 2,8 Min. 1,4 Min.
6• 2,7 Min. 2,02 Min. - 640 W 2,8 Min. 1,4 Min.
7 4,1 Min. 2,46 Min. - 950 W 2,8 Min. 1,4 Min.
7• nicht vorhanden nicht vorhanden 2,8 Min. 1,4 Min.
8 8,2 Min. 2,87 Min. - 1360 W 3,3 Min. 1,6 Min.
8• nicht vorhanden nicht vorhanden 3,3 Min. 1,6 Min.
9 ständig höchste Leistung ständig höchste Leistung - 2130 W 0,3 Min. 0,3 Min.
10 nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
11 nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
12 nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
Powerstufe nicht vorhanden keine - 2950 W nicht vorhanden vorhanden 3
Steuerung
Regelung		 elektronisch
geregelt durch Mikroprozessor		 elektronisch
gesteuert		 elektronisch
gesteuert		 elektronisch
gesteuert
Einstellkennzeichnung 1-9 1-9 1-9 oder 1-12 1-9

1: AEG Induktionsbeheizung ∅ 21 cm; 2: kann auch durch separate Sensortasten aktiviert werden; 3: Je nach Modell

Ankochdauer bei Nutzung verschiedener Ankochsysteme
E.G.O. Ankochelektronik Miele Ankochautomatik Miele/Imperial Ankochautomatik für Kombinationskochfelder Küppersbusch Ankochautomatik
Schalterstellung Ankochdauer Ankochdauer Ankochdauer Ankochdauer
1 1,5 Min. 1 Min. 20 Sec. 30 Sec. 1 Min. 22 Sec.
1• nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
2 2,0 Min. 2 Min. 45 Sec. 2 Min. 2 Min. 44 Sec.
2• nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
3 2,5 Min. 4 Min. 5 Sec. 2 Min. 30 Sec. 4 Min. 6 Sec.
3• 3,0 Min. nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
4 3,5 Min. 5 Min. 30 Sec. 3 Min. 5 Min. 27 Sec.
4• 5,0 Min. nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
5 6,0 Min. 6 Min. 50 Sec. 4 Min. 6 Min. 50 Sec.
5• 7,5 Min. nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
6 9,0 Min. 1 Min. 20 Sec. 6 Min. 1 Min. 22 Sec.
6• nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
7 2,0 Min. 2 Min. 45 Sec. 9 Min. 2 Min. 44 Sec.
7• 2,0 Min. nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
8 2,5 Min. 2 Min. 45 Sec. 2 Min. 2 Min. 44 Sec.
8• 2,5 Min. nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden
9 ständig höchste Leistung ständig höchste Leistung 2 Min. ständig höchste Leistung
10 nicht vorhanden nicht vorhanden 2 Min. 30 Sec. nicht vorhanden
11 nicht vorhanden nicht vorhanden 2 Min. 30 Sec. nicht vorhanden
12 nicht vorhanden nicht vorhanden ständig höchste Leistung nicht vorhanden
Powerstufe nicht vorhanden nicht vorhanden ständig höchste Leistung nicht vorhanden
Steuerung
Regelung		 elektronisch
gesteuert		 elektronisch
gesteuert		 elektronisch
gesteuert		 elektronisch
gesteuert
Einstellkennzeichnung 1-9 oder 1-12 1-9 oder 1-12 1-9 oder 1-12 1-9

4.4.4 Koch- und Bratsensor

Die beiden hinteren Kochzonen eines Kochfeldes können mit je einem Kochsensor ausgestattet sein (Bosch, Neff, Siemens). Ein Infrarotsensor misst die Wärmeabstrahlung des Topfes und ermittelt dadurch die Temperatur des Gargutes. Die Elektronik vergleicht die gemessene Temperatur mit dem angewählten Temperaturbereich und steuert entsprechend die Kochstellenbeheizung, um die gewünschte Temperatur exakt einzuhalten. Es stehen fünf Temperaturbereiche zwischen 70 und 170 °C zur Auswahl. Der Infrarotsensor kann die Temperatur am Topf nur dann richtig ablesen, wenn dieser nicht reflektiert. Geeignet sind Kochgeschirre aus Email und Guss. Für Töpfe aus Edelstahl ist ein nicht reflektierendes Dekorband als Zubehör erhältlich. Durch die Höhe des Sensors muss sich im Topf eine Mindestmenge befinden. Sie liegt bei ca. 3/4 l für Töpfe mit 20 cm Ø bzw. 1/2 l für Töpfe mit 16 cm Ø. Der Kochsensor ist zudem nicht zum Kurzbraten in der Pfanne und zum Schmelzen kleiner Mengen einsetzbar.

Funktionsschema einer Kochzone mit Kochsensor

Bild: Funktionsschema einer Kochzone mit Kochsensor

Durch den Einsatz des Kochsensors wird z.B. ein Überkochen oder ein Überhitzen vermieden. Empfohlene Gartemperaturen lassen sich exakt einhalten und empfindliche Speisen schonender garen. Ist der Einsatz des Kochsensors nicht erwünscht oder möglich, muss dieser zur Deaktivierung „eingedrückt“ werden; die Einstellung der Kochzone erfolgt dann über die Einstellung 1 bis 9.

Eine Weiterführung des Sensorkochens stellt der Bratsensor dar. Dieser wurde zum temperaturgeregelten Braten entwickelt (Bosch, Siemens). Kochfelder mit Bratsensor werden z.T. mit, aber auch ohne zusätzlichen Kochsensor angeboten. Der Bratsensor ist optional wählbar und wird über eine Sensortaste im Kochfeld aktiviert. Die Einstellung der 3 bzw. 4 möglichen Temperaturbereiche (Low, Min, Med und Max) wird durch den Drehschalter in der Bedienblende vorgenommen. Der Bratsensor ist immer in eine Zweikreiskochzone eingebaut, bei deren Nutzung automatisch der Außenkreis aktiviert wird. Eine für die Bratsensorik einsetzbare Systempfanne ist auf die Regelung der Bratsensorik abgestimmt. Ohne Aktivierung der Bratsensorik ist die Zweikreiskochzone für den konventionellen Betrieb mit allen Geschirren einsetzbar.

Beim Bratsensor handelt es sich um einen temperaturabhängigen Widerstand, der unterhalb der Glaskeramik angebracht ist und einen Impuls zur Leistungsregelung an die Elektronik weitergibt. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, wird dies durch ein optisches und akustisches Signal angezeigt. Durch die automatische Temperaturregelung ist Brandgefahr durch Überhitzung sowie eine Beschädigung von Antihaftbeschichtungen ausgeschlossen.

Funktionsschema einer Kochzone mit Bratsensor

Bild: Funktionsschema einer Kochzone mit Bratsensor